DE2852561C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Gasturbine dieser Bauart ist in der US-PS 31 45 534 beschrieben und dargestellt. Bei dieser bekannten Ausgestaltung ist eine einzige zylindrische Wärmetauscher-Matrix vorgesehen, die in einem ortsfesten Gehäuse die Brennkammer der Turbomaschine umgebend angeordnet ist. Ferner sind zwei Dichteinrichtungen für die als drehbaren zylindrischen Ring ausgebildete Wärmetauscher-Matrix für deren Endbereiche beschrieben, nämlich erste und zweite elastische Dichtungen der Balken-Bauart.

Bei der bekannten Ausgestaltung ist die Leistungsfähigkeit bezüglich der erreichbaren rückgewonnenen Wärmemenge aufgrund der vorhandenen Wärmetauscher-Oberfläche unbefriedigend, und die bekannte Ausgestaltung ist auch nicht geeignet, wachsende Forderungen nach hohen Wärmetauscherleistungen zu erfüllen. Es ist schon versucht worden, diese Forderung durch andere Konstruktionen zu erfüllen.

In der FR-PS 14 96 850 ist eine Lösung für die Verwendung von Wärmetauschern zur Rückgewinnung von Wärme aus den Verbrennungsgasen bei einer Flugzeugturbine beschrieben und dargestellt. Bei solchen Wärmetauschern läßt man zugleich die beiden Verbrennungsgase und die aus dem Verdichter austretende kalte komprimierte Luft durch dieselben Wärmeaustauschwege hindurchgeben. Die Wärme aus den heißen Gasen wird im Inneren der Wärmetauscherrohre während einer ersten Zeitspanne absorbiert, und sie wird sodann während einer zweiten Zeitspanne an die kältere komprimierte Luft abgegeben, die aus dem Verdichter kommt und die Brennkammer speist. Ein Verteilersystem für die heißen Gase und die kalte Luft befindet sich vor den Enden der Wärmetauscherrohre, die von einer drehbaren Trommel getragen werden. Durch Drehen gelangen die Rohre vor jeden der Verteiler und erlauben somit ihre Durchspülung nacheinander mittels heißer Gase und kalter Luft. Da sich die Temperatur der Abgase über einen Bereich von 550 bis 850° C erstreckt, werden die umlaufenden Bauteile bedeutenden Temperaturänderungen unterworfen, die eine Veränderung ihrer geometrischen Abmaße bewirken. Das obengenannte Patent gelangt zu einer Begrenzung dieser Veränderung, indem kalte Luft durch die Tragteile der stationären Bauteile und der umlaufenden Teile des Wärmetauschers zirkuliert wird. Die Träger bilden einen Teil des Rohrleitungssystems für die Speisung mit komprimierter Luft. Die Austauschermatrizen bestehen aus Rohren, die zwischen zwei ringförmigen Trägern gehalten werden. Die Wärmeaustauscherrohre sind an lediglich einem ihrer Enden befestigt, während sie mit dem anderen Ende im Träger gleiten können. Die Gase werden über die gesamte Länge der Wärmetauscherrohre von elastischen Elementen geleitet, die nur mit ihren einen Enden an den Träger für die Rotorenden befestigt sind und sich frei verschieben können.

Die Maßnahmen zur Begrenzung der längsgerichteten Veränderungen müssen vervollständigt werden durch eine Verminderung der Leckverluste oder des Durchblasens, und zwar derjenigen Leckverluste, die sich grundsätzlich an den Durchlässen oder Verbindungsstellen des Rohrleitungssystems für komprimierte Luft zwischen dem stationären Träger und den Wärmetauscherrohren des umlaufenden Trägers ergeben. Tatsächlich ist der Druck der Luft wesentlich höher als der der heißen Gase, und die Luft besitzt die Tendenz, entweder zur heißen Gasströmung, oder zur Atmosphäre hin zu entweichen. Wenn der Rotor umläuft, ist eine bestimmte Menge an komprimierter Luft in diesen Durchlässen eingeschlossen und entweicht zu den heißen Gasen; dies stellt einen Antriebsverlust dar.

Die Wiederholung dieser Leckverluste an komprimierter Luft lassen deutlich genug die Energieersparnis erkennen, die man mit Recht bei einem System von Wärmetauschern erwarten kann.

Die FR-PS 14 97 700 zeigt Mittel auf, die eine Verminderung dieser Leckverluste gestatten. Hierzu trägt jedes Rotorende Abdichtvorrichtungen, die aus Stoßblechen bestehen, welche radial angeordnet sind und sich über einen Umfangsabschnitt erstrecken, der größer ist als derjenige Umfangsabschnitt, der von dem Kollektor eingenommen wird, der das durch die Austauschermatrizen hindurchtretende Fluid leitet bzw. zurückgewinnt. Der Rotor trägt feste ringförmige - bezogen auf den Wärmetauscherkreisring - innere und äußere Verdichtungsstücke, die mit ähnlichen Verdichtungsstücken zusammenwirken, welche vom stationären Teil getragen werden. Die Verdichtungsstücke sind als ringförmige Segmente ausgebildet, die von Federn in Axialrichtung und gegen die Rotor-Dichtung verspannt werden. Die Abdichtungsvorrichtung verhindert radiale Leckverluste. Die Leckverluste in Umfangsrichtung zwischen den Abschnitten hohen Druckes (komprimierte Luft) und niedrigen Druckes (Abgas) werden vermieden durch die Verwendung von zwei Stoßblechen, die an den Enden des Fluid-Kollektors angeordnet sind und sich in Radialrichtung von der inneren ringförmigen Verdichtungsstelle zur äußeren ringförmigen Verdichtungsstelle erstrecken sowie über die Enden des Kollektors hinausgehen. Die Stoßbleche tragen Schlitze, in denen Reibelemente oder Bürsten mit T-förmigem Querschnitt angeordnet sind. Die Bürsten stellen die Abdichtung sicher. Der mittlere Arm ihrer T-Form wirkt mit ebenen Flächen von Verdichtungselementen zusammen, die zwischen die benachbarten Paare von Wärmetauscherleitungen gesetzt sind. Der Abstand, der zwei Linien oder Reihen von Bürsten trennt, ist kleiner als die Breite der Verdichtungsstücke, die zwischen den Wärmetauscherleitungen sitzen. Kanäle verbinden die beiden Stoßbleche derart miteinander, daß der Druck zwischen den Leitungen niedrigen Drucks (Abgas) und hohen Drucks (komprimierte Luft) ausgeglichen wird.

Die FR-PS 11 47 837 offenbart einen rotierenden regenerativen Wärmetauscher, dessen drehbare Wärmetauschermasse aus zwei zueinander konzentrischen ringförmigen Lamellenpaketen gebildet ist. Das Gehäuse, in dem der Wärmetauscher drehbar ist, ist durch eine Trennwand in zwei Kammern geteilt. In der Trennebene der beiden Kammern sind Abstandsscheiben auf Achsen zwischen den beiden ringförmigen Paketen angeordnet, derart, daß sie die Zwischenräume zwischen den Lamellen (bzw. Lamellenpaketen) und über deren gesamte Tiefe ausfüllen. Elastische Teile halten die Abstandsscheiben und die Lamellen in Kontakt und stellen die Dichtheit des Raums zwischen den ringförmigen Paketen sowie die Trennung der Kammern sicher. Die Dichtheit der Pakete nach außen und nach innen wird durch Zylinderrollen sichergestellt, die auch als Führung dienen. Bei dieser Wärmetauscheranordnung wird die Dichteinrichtung durch zwei verschiedene und komplementäre Systeme gebildet, nämlich ein Scheibensystem zwischen den zueinander konzentrischen ringförmigen Paketen und ein Rollensystem an der Außenseite bzw. der Innenseite der Pakete. Bei dieser bekannten Wärmetauscheranordnung muß das Fluid beide ringförmigen Lamellenpakete nacheinander durchströmen, und zwar entweder von innen nach Außen oder von außen nach innen. Diese Wärmetauscheranordnung entspricht daher lediglich einer Wärmetauscheranordnung mit einer einzigen Wärmetauscher-Matrix, die aus zwei nacheinander angeordneten Wärmetauscherpaketen gebildet ist.

Bei einer aus der US-PS 31 77 928 entnehmbaren Ausgestaltung ist ein aus einer hohlringförmigen Matrix bestehender rotierender Wärmetauscher vorhanden, bei dem im Hohlring auf einer Seite ein seitlicher größerer Spalt vorgesehen ist. Dieser Spalt stellt sowohl auf der Einström- als auch auf der Abströmseite jeweils einen Strömungsweg dar, so daß sich beim Durchströmen der Matrix von den Verbrennungsgasen nur eine einfache Anordnung der Matrix ergibt. Von einer doppelten Anordnung der Matrix und insbesondere von einer koaxialen Anordnung zweier Matrixteile kann bei dieser bekannten Ausgestaltung deshalb keine Rede sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasturbine der eingangs bezeichneten Bauart so auszugestalten, daß sie bei Gewährleistung einer einfachen Bauweise und befriedigender Abdichtung eine größere Wärmeübertragungsleistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind zwei drehbare, als zylindrische Ringe ausgebildete Wärmetauscher-Matrizen konzentrisch zueinander sowie bei Wahrung eines Ringraums zwischen den Matrizen angeordnet. Hierdurch läßt sich einfacher Weise nicht nur eine erheblich größere Wärmetauscheroberfläche verwirklichen, sondern es steht auch im Ringraum zwischen den Matrizen ein weiterer Strömungsweg zur Verfügung, der eine günstige Strömungsführung ermöglicht, und zwar sowohl hinsichtlich einer möglichst großflächigen Kontaktierung der Wärmetauscheroberfläche als auch aus rein strömungstechnischen Gründen. Dabei erfolgt die Strömung in gegeneinander abgedichteten Vektoren, und zwar auch im Ringraum zwischen den Matrizen. Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Gasturbine ist somit in der Lage, unter mit der bekannten Ausgestaltung vergleichbaren Bedingungen eine erhebliche größere Wärmemenge aus den Verbrennungsgasen zurückzugewinnen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Unteransprüche 6 und folgend umfassen Ausgestaltungen, bei denen die Dichteinrichtung zur Trennung der Strömungsvektoren durch mindestens eine Rolle gebildet ist, wodurch sich eine einfache, preiswert herstellbare und sicher funktionierende Bauart ergibt. Es ist zwar aus der US-PS 29 70 815 an sich bekannt, eine als drehbaren zylindrischen Ring ausgebildete Wärmetauscher-Matrix zwischen innenseitig und außenseitig der Matrix angeordneten Rollen zu führen und somit auch gleichzeitig eine Abdichtung herbeizuführen, jedoch besteht ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Weiterbildung darin, daß die wenigstens eine Rolle an beiden Seiten jeder Mantelfläche jeweils eine Dichtungsfunktion ausübt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Gasturbine mit einem umlaufenden Wärmetauscher im Längsschnitt;

Fig. 2 den Wärmetauscher in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht;

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 1;

Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 den Schnitt V-V in Fig. 1;

Fig. 6 den Schnitt III-III in Fig. 1, wobei in transparenter Darstellung die Schnittansichten nach den Fig. 3, 4 und 5 übereinandergelegt sind;

Fig. 7 eine perspektivische und zum Teil auseinandergezogene Darstellung eines der Gasturbine zugehörigen Verteilergehäuses für die Fluide;

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht einer Dichtung zur Verbindung des Verteilergehäuses mit einer Leitung für Verbrennungsgas;

Fig. 9 den Wärmetauscher im Querschnitt;

Fig. 10 einen Teil-Querschnitt des Wärmetauschers, wobei axiale Dichteinrichtungen dargestellt sind;

Fig. 11 in vergrößertem Maßstab die Dichteinrichtungen im rechten Teil von Fig. 10;

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Antriebseinrichtungen für Matrizen und der Dichteinrichtungen des Wärmetauschers.

Fig. 1 zeigt eine Gasturbine für Flugzeuge mit einem umlaufenden Wärmetauscher.

Die von vorne eingelassene Luft geht durch einen Verdichter 1 hindurch, von welchem sie komprimiert wird, bevor sie in eine Brennkammer 2 gefördert wird, in der die Mischung aus komprimierter Luft und Kraftstoff gezündet wird. Die Verbrennungsgase treten mit großer Geschwindigkeit durch die Schaufeln einer Turbine 3 aus, wobei sie letztere in Drehung versetzen. Die Verbrennungsgase werden sodann durch eine Düse 4 abgeführt.

Um den Wirkungsgrad zu verbessern, werden die Verbrennungsgase im Anschluß an ihren Auslaß aus der Turbine gegen einen umlaufenden Wärmetauscher 5 gerichtet, in den sie eingeleitet werden, und zwar in Anwesenheit von thermischem Austauschermaterial, welches sogenannte Wärmetauscher- Matrizen 6, 6 a bildet. Das Verbrennungsgas gibt also den größten Anteil seiner Wärme an die Matrizen, 6, 6 a ab, bevor es abgeführt wird, wohingegen die komprimierte kalte Luft, die aus dem Verdichter austritt, sich beim Durchgang durch dieselben Matrizen 6, 6 a erwärmt, bevor sie zur Brennkammer 2 geleitet wird. Der thermische Austausch wird erzielt, indem man einen Abschnitt des Wärmetauschers 5 dem Durchgang der heißen Verbrennungsgase und den anderen Abschnitt dem Durchgang der komprimierten kalten Luft zuordnet.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Sektor A, in welchem die Verbrennungsgase ihrem Wärmeinhalt abgeben, und einen Sektor B, in welchem die komprimierte Luft erwärmt wird. Der Sektor B stellt nur einen geringen Anteil bezogen auf die Gesamtheit des zylindrischen Wärmetauschers 5 dar. Fluidverteiler 7 (Fig. 1), die später noch im einzelnen beschrieben werden, gestatten eine Aufteilung der Fluide auf die beiden Abschnitte.

Die Matrizen 6, 6 a sind gemäß Fig. 4 als zylindrische Ringe ausgebildet, die sich konzentrisch zueinander und zur Turbinenachse drehen. Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung bestehen die Matrizen 6, 6 a zumindest teilweise aus thermischem Austauschermaterial, das zwischen den Innen- und Außenflächen der Ringe angeordnet ist. Es ist ein kohärentes Material von großer thermischer Trägheit bzw. hohem Wärmeleitwiderstand, das in Radialrichtung gasdurchlässig ist und in Umfangsrichtung vorzugsweise überhaupt keine Gasdurchlässigkeit aufweist. Beispielsweise kommt ein wabenförmiges Material in Frage, das von einem Blech umschlossen ist, welches im Elektronenstrahlverfahren verschweißt ist. Die zylindrischen Ringe drehen sich zwischen zwei abgedichteten Gehäusewänden 8 und 9, die zusammen mit den Innen- und Außenflächen der zylindrischen Matrizen 6, 6 a Fluid-Strömungswege in Form von Fluidverteiler- und Sammelkammern 10 und 11 definieren. Gleichermaßen trennt ein Strömungsweg in Form eines Ringraumes 12 die Matrizen 6, 6 a voneinander. Stationäre Ringe 39 und 40 an den stromauf und stromab gelegenen Enden des Wärmetauschers 5 bilden Einrichtungen zum Verteilen der Fluide. Umfangsdichtungen, die zwischen diesen Ringen 39, 40 und den Enden der Matrizen 6, 6 a angeordnet sind, gewährleisten einen dichten Durchgang der Gase vom stationären Teil des Wärmetauschers 5 zu den umlaufenden Matrizen 6, 6. Die axiale Abdichtung zwischen den Sektoren, welche die heißen Gase und die komprimierte kalte Luft aufnehmen, wird von einer axialen Dichtung gewährleistet. Diese Vorrichtungen werden später noch beschrieben.

Vorerst folgt eine Beschreibung der Funktion des Wärmetauschers 5 und der Zirkulation der Gase. Zwecks Erleichterung des Verständnisses ist der Ringraum zwischen den Matrizen in Anlehnung an die Sektorenberechnung mit Ringraumabschnitten 12 und 12 a bezeichnet. Dies gilt auch für noch zu beschreibende Gleithülsen 25 und 25 a.

Die Verbrennungsgase (ausgezogene Pfeile) werden unter Zwischenschaltung einer Leitung 13 (Fig. 1 und 3) und eines teilringförmigen Verteilers 14 (Fig. 4) in den Ringraumabschnitt 12 a eingeleitet, welcher sich zwischen den Matrizen 6, 6 a im Bereich des Sektors A nach Fig. 2 erstreckt. Die heißen Gase durchqueren das Austauschermaterial, welches die Matrizen 6, 6 bildet (voneinander strebende Pfeile in Fig. 5), verlieren dort ihre Wärme und werden durch die Düse 4 abgezogen.

Gleichzeitig wird komprimierte Luft von Leitungen 15 (Fig. 3) und von einem Verteilergehäuse 16 (Fig. 7) vor ringsegmentförmige Öffnungen 17 (Fig. 4) gefördert, welche mit den Strömungswegen 10 und 11 auf dem Sektor B (Fig. 2) zusammenfallen. Die komprimierte Luft tritt durch die Matrizen 6, 6 a hindurch (unterbrochene Pfeile) und kehrt durch den Ringraumabschnitt 12 zwischen den Matrizen 6, 6 a und durch ein Verteilergehäuse 19 sowie Leitungen 18 zurück in Richtung auf die Brennkammer 2. Die Leitungen 18 erstrecken sich durch die Gleithülsen 25. Die komprimierte, erwärmte Luft nimmt an der Verbrennung teil, und die durch die Turbine 3 hindurch entweichenden Gase durchlaufen den vorher beschriebenen Weg, um den Sektor A zu durchqueren. Aufgrund der Rotation des Wärmetauschers 5 erneuert ein Abschnitt des Sektors A, der von den Gasen aufgeheizt ist, ständig den Sektor B, durch den die komprimierte, zu erwärmende Luft zirkuliert. Fig. 5 zeigt schematisch die Dichtungseinrichtung, die die Fluidverteilerkammer 10 für die komprimierte kalte Luft zwischen den Bauteilen 20 der Gehäusewand 8 und der Matrize 6 begrenzt, ferner den Ringraumabschnitt 12, auf dem die komprimierte erwärmte Luft zurückkehrt, zwischen rollenförmigen Bauteilen 21 und den benachbarten Matrizen 6, 6 a definiert und schließlich die Verteilerkammer 11 für die komprimierte kalte Luft zwischen dichtenden Bauteilen 22, der Matrize 6 a und der Gehäusewand 9 bildet.

Fig. 6, die erhalten wird, indem man die Schnittdarstellungen der Fig. 3, 4 und 5 übereinanderlegt, zeigt die Anordnung der Verteilereinrichtungen, bezogen auf die stromauf gelegene Seite des Wärmetauschers 5. Fig. 7 stellt eine perspektivische, teils auseinandergezogene Ansicht dieser Verteilereinrichtung dar. Die Leitungen 15 münden in dem Verteilergehäuse 16 mit zwei teilringförmigen Leitungen 17. Die Leitung 13 endet im teilringförmigen Verteiler 14. Ein Verteilergehäuse 19 überdeckt den stromauf gelegenen Teil des Wärmetauschers 5 und deckt gleichermaßen die beschriebenen teilringförmigen Verteiler ab.

Die komprimierte erwärmte Luft verläßt den Ringraumabschnitt 12 der von den rollenförmigen Dichtelementen 21 (Fig. 5) begrenzt wird, stromaufwärts des Wärmetauschers 5 durch eine Öffnung 23 (Fig. 4), die mit dem Verteilergehäuse 19 in Verbindung steht. Das Verteilergehäuse 19 ist mit den Leitungen 18 versehen, die indirekt an einen Verteiler 24 (Fig. 1) angeschlossen sind, welcher die Brennkammer 2 speist. Da das Verteilergehäuse 19 rund um die ringförmige Leitung 13, die mit den heißen Verbrennungsgasen beaufschlagt wird, und rund um das Leitungssystem für die komprimierte erwärmte Luft herum angeordnet ist, stellt es eine zusätzliche Wärmeaustauschstufe dar. Es wirkt als Gegenstrom- Wärmetauscher, und zwar zum einen für die komprimierte kalte Luft, die durch das Verteilergehäuse 16 und die Leitungen 17 im Inneren des Verteilergehäuses hindurchgeht und ein erstes Mal von der komprimierten heißen Luft erwärmt wird, bevor sie in den umlaufenden Wärmetauscher 5 eintritt, und zum anderen für die komprimierte heiße Luft, die vor ihrem Eintritt in die Brennkammer 2 ein zweites Mal erwärmt wird, nämlich von den heißen Verbrennungsgasen, die durch die Leitung 13 und durch den teilringförmigen Verteiler 14 hindurchgehen, wobei die letztgenannten Bauteile mit ihren Hauptbereichen im Inneren des Verteilergehäuses 19 liegen.

Was die mechanische Konzeption des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 5 anbelangt, so ist diese modulartig aufgebaut. Der Wärmetauscher 5 und die Verteiler für die Fluide (komprimierte Luft und Verbrennungsgase) bilden eine leicht demontierbare Baugruppe aus Reaktorbauteilen. Wie bereits erwähnt, wird der stromauf gelegene Teil des Wärmetauschers 5 von dem Verteilergehäuse 19 überdeckt, der Anschlußleitungen aufweist, die leicht zugänglich sind und durch an sich bekannte Gleithülsen 25, 25 a einfach an vom Verdichter 1 kommende Leitungen oder an zur Brennkammer 2 führende Leitungen angeschlossen werden kann. Der Anschluß des ringförmigen Turbinenauslasses an die Leitung 13 zum Zwecke der Rückgewinnung der heißen Verbrennungsgase besteht aus einer speziellen Konstruktion, die eine gute Abdichtung zu gewährleisten vermag und dabei den Gasen hoher Temperatur einen maximalen Durchlaß bietet. Die ringförmige Leitung 13 (Fig. 7) durchdringt koaxial das seinerseits koaxial zum Wärmetauscher 5 liegende Verteilergehäuse 19 und ist dort an einem ringförmigen Bund 26 befestigt. An den Enden der äußeren und inneren Wände, die diese ringförmige Leitung definieren, sind Bunde 27 und 28 befestigt, deren freie Ränder, bezogen auf den Durchlaßquerschnitt, nach außen gerichtet sind. Die zum Teil auseinandergezogene Darstellung der Fig. 7 zeigt diese Anordnung. Die Bunde sind hergestellt aus zwei elastischen Bändern, die ein J-förmiges Profil besitzen (Fig. 8). Jedes Band trägt Einschnitte 29, die in Radialrichtung einen Teil des Profils ausschneiden. Zwei solcher Bänder werden über- bzw. ineinandergesetzt sowie mit dem Rand der Rohrleitung derart verschweißt, daß die Ausschnitte des einen Bandes den massiven Segmenten des anderen Bandes entsprechen. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, die Abdichtung sicherzustellen und dabei die Elastizität des gekrümmten Abschnitts 30 des Profils aufrechtzuerhalten. Dieser elastische Bund arbeitet mit einem umgekehrt U-förmigen Profil zusammen, das am Ende des ringförmigen Auslasses der Turbine befestigt ist. Der Bund 28 legt sich elastisch an die seitlichen Stege des U-förmigen Profils 31 an und bewirkt eine bleibende genaue Zentrierung der beiden Leitungen 13 und 32, wobei eine Verschiebung zugelassen und die Abdichtung sichergestellt ist. Ein gleiches U-förmiges Profil, welches umgekehrt angeordnet ist, gewährleistet die Abdichtung gegenüber dem Bund 27. Das Verteilergehäuse 19 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 7 ist birnenförmig verjüngt mit Grundflächen, die parallel zueinander und senkrecht zur Gehäuseachse liegen. Es sei darauf hingewiesen, daß andere, einfachere Ausführungsformen gleichermaßen genügen, beispielsweise ein Kegelstumpf mit parallelen Basisflächen, eine kugelförmige Zone oder irgendeine andere Raumform, die in der Lage ist, das Ende des Wärmetauschers 5 zu überdecken.

Fig. 9 zeigt eine zum Teil geschnittene Ansicht des erfindungsgemäßen Wärmetauschers als weiteres Ausführungsbeispiel. Das Verteilergehäuse 19 ist mit der Gehäusewand 8 des Wärmetauschers verbunden. Die zwei Austauscher-Matrizen 6, 6 a bilden zylindrische Ringe, die direkt aus dem thermischen Austauschermaterial herausgearbeitet sind, oder aber zwei zylindrische konzentrische Wände 33 und 34 aufweisen, zwischen denen ein thermisches Austauschermaterial angeordnet ist, dessen radiale Gasdurchlässigkeit groß und dessen Gasdurchlässigkeit in Umfangsrichtung im wesentlichen Null ist. Die Enden der Matrizen 6, 6 a bilden jeweils eine ringförmige Kammer 35, die in axialer Richtung nach außen hin geöffnet ist. Die Ränder 36 der Kammer 35 sind derart bearbeitet, daß sie eine Lippe mit verminderter Fläche bilden, die zur Anlage kommt an zylindrischen Dichtungssegmenten 37 aus einem Material, welches hitzebeständig ist, einen geringen Reibwert besitzt und eine gute Abdichtung gewährleistet. Das verwendete Material kann Graphit sein. Diese zylindrischen Segmente 37, die eines neben dem anderen in Trägern 38 angeordnet sind, bilden einen zylindrischen Kranz von gleichem mittlerem Durchmesser wie die Wände 33 und 34 der Matrize bzw. wie die Ränder 36 der ringförmigen Kammern 35.

Die Träger 38 bestehen aus den stromauf und stromab angeordneten stationären Ringen 39 bzw. 40, auf deren Flächen ringförmige Kammern 41 vorgesehen sind. In diesen Kammern 41 sitzen Ringe 42 mit U-förmigem Profil, die Zentrierbunde 43 tragen und an ihrem Platz auf dem stationären Ring durch Befestigungsmittel 44 fixiert sind. Der Raum zwischen den Ringen 42 und seitlichen Wänden der ringförmigen Kammern 41 nimmt die die Abdichtung sicherstellenden zylindrischen Segmente 37 auf. Elastische Mittel 45 pressen die ringförmigen Segmente 37 gegen die Ränder der Matrizen 6, 6 a. Diese elastischen Mittel 45 werden von einer wellenförmigen Scheibe aus Federstahl gebildet, von der mindestens die Spitze einer Welle an der Rückseite eines zylindrischen Segments 37 anliegt. Die zylindrischen Segmente 37 bilden Pseudo-Zylinder, die in Axialrichtung deformierbar sind und Abmaßänderungen der Matrizen 6, 6 a kompensieren können, die durch Herstellungstoleranzen oder durch Wärmedehnung bedingt sind, wobei eine konstante axiale Abdichtung der Enden der Matrizen 6, 6 a gewährleistet wird. Die Ränder einer Matrix arbeiten also an jedem Ende mit einem verformbaren Doppel-Zylinder aus Reibmaterial zusammen, der von den zylindrischen Segmenten 37 gebildet wird.

Zur drehbaren Lagerung und zur Zentrierung der zylindrischen Matrizen 6, 6 a dienen Rollen 46 und 47, die an den Matrizenenden angeordnet sind. Die Rollen 46, 47 sind gleichmäßig über den Umfang derart verteilt, daß eine Rolle 46 die die radiale Zentrierung sicherstellt, mit einer Rolle 47 abwechselt, die die axiale Zentrierung gewährleistet. Die Rollen 46, 47 werden in Gabeln gehalten, die auf dem einen U-förmigen Querschnitt besitzenden Ring 42 befestigt sind. Vorzugsweise ist eine Laufschiene 48, die mit der der axialen Zentrierung dienenden Rolle 47 zusammenwirkt, am Boden der kreisförmigen Kammer 35 vorgesehen. Die der radialen Zentrierung dienende Rolle 46 arbeitet mit einer inneren Seitenwand der Kammer 35 zusammen.

Der stromab gelegene Teil des Wärmetauschers, genauer gesagt, der stationäre Ring 40, trägt, ebenso wie der Ring 39, ringförmige Kammern, in die Ringe mit U-förmigem Profil eingesetzt sind. Die Ringe weisen Gabeln auf zur Halterung von der Zentrierung dienenden Rollen und von einem Lager 50, welches mit einer Welle 51 zusammenwirkt. Letztere trägt an einem ihrer Enden ein Zahnrad 52, welches von einem Getriebezug angetrieben wird, der später noch beschrieben wird. Das andere Ende der Welle 51 trägt ein Zahnrad 54 und eine Rolle 55. Das Ritzel 54 wirkt mit einer Zahnstange bzw. einem Zahnkranz 56 zusammen, die in eine Wand der ringförmigen, am stromab gelegenen Matrixende vorgesehenen Kammer 35 eingeschnitten bzw. an dieser Wand befestigt ist. Um zu große Reibkräfte zwischen den Antriebszähnen zu vermeiden, arbeitet die Rolle 55, die mit der Welle 51 und dem Ritzel 54 verbunden ist, mit einer Laufschiene 53 zusammen, die auf der seitlichen Wand der Kammer 35, die bereits den Zahnkranz 56 trägt, vorgesehen ist. Jede Matrix 6, 6 a trägt die gleiche Antriebsanordnung. Die Matrixanordnungen arbeiten miteinander und mit einem Übertragungsritzel zusammen, und zwar nach einer Anordnung, die später beschrieben wird.

Die axiale Abdichtung zwischen den Matrizen 6, 6 a die eine gegenseitige Abtrennung der Sektoren A und B zur Aufnahme der heißen Verbrennungsgase und der komprimierten kalten Luft ermöglicht, wird erzielt durch zwei Anordnungen aus Rollen 57 und 58, die zwischen zwei benachbarten Matrizen 61 und 62 (Fig. 10) angeordnet sind und Rollen 59 und 60, die innen- und außenseitig des Matrizen-Paares 61, 62 angeordnet sind.

Die Rolle 59 gewährleistet die Abdichtung zwischen der Außenfläche der Matrize 61 und der äußeren Gehäusewand 8, und zwar durch Zwischenschaltung einer Abdichtvorrichtung, die später beschrieben wird. Die Rolle 60 gewährleistet die Abdichtung zwischen der Innenfläche der Matrize 62 und der inneren Gehäusewand 9, und zwar unter Zwischenschaltung einer Vorrichtung, die ähnlich der vorher genannten Vorrichtung ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind zur Abdichtung zwischen den Matrizen 61 und 62 zwei Rollen vorgesehen. Eine entsprechende Abdichtvorrichtung kann auch konzipiert werden mit einer einzigen Rolle, die an den Wänden der Matrizen 61, 62 anliegt, oder mit drei oder mehr Rollen. Ein Beispiel für eine Ausführungsform mit drei Rollen 21 ist in Fig. 5 dargestellt. Je nachdem, ob man eine ungerade oder gerade Anzahl von Rollen verwendet, müssen sich die Matrizen in entgegengesetzten Richtungen oder in gleicher Richtung drehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 11 bestehen die Rollen 57, 58, 59 beispielsweise aus einem starren Rohr 63, das mit einem relativ weichen Material 64 überzogen ist. Die Enden des Rohres 63 nehmen hohle zylindrische Stücke 65 auf, welche Achsen 66 tragen. Die Rollen sind derart angeordnet, daß sie an den Matrizen 61, 62 anliegen. Diejenigen Rollen 57, 58 die sich innerhalb des Ringraums 12 oder Strömungsweges zwischen den Matrizen 61, 62 befinden, liegen gleichzeitig an diesen Matrizen 61, 62 und aneinander an. Sie werden an ihren Enden in Lagern gehalten, die an sich bekannt und nicht gezeigt sind. Die stromauf gelegenen Achsen, die relativ kurz sind, dienen einzig und allein zum drehbaren Lagern der Rollen, während die stromab gelegenen Achsen 66, die durch den Ring 40 hindurchgehen, mit Zahnräder 67 versehen sind, die ihren Drehantrieb gestatten, und zwar in einer Weise, die später beschrieben werden soll. Je nach Stellung der Rollen ist vorgesehen, daß sich diese in Umfangsrichtung und in Radialrichtung oder einzig und allein in Radialrichtung verschieben können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sitzt die dichtende Rolle 57 in Lagern, die ihr lediglich eine Radialverschiebung gestatten, während für die dichtende Rolle 58 solche Lager vorgesehen sind, die ihr eine Verschiebung in radialer und in Umfangsrichtung ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, daß eine andere Bewegungszuordnung für die Rollen 57 und 58 möglich ist.

Für die Rollen 59 und 60 ist eine Verschiebbarkeit nur in axialer Richtung von Bedeutung.

Die dichtenden Rollen 57 bis 60 üben einen permanenten Druck auf die Matrizen 6, 6 a, 61, 62 aus, wodurch eine Längsabdichtung zwischen den ringsegmentförmigen Zwischenräumen gewährleistet wird, die zu beiden Seiten der Rollen 57 bis 60 liegen. Der Druck wird ausgeübt unter Zwischenschaltung von Druckeinrichtungen, die auf die mit den Achsen der Rollen 5 zusammenarbeitenden Lager einwirken.

Die Abdichtung zwischen den Enden der Rollen und den stromauf und stromab gelegenen Ringen 39 bzw. 40 wird erzielt durch Reibung bzw. Spannung der Dichtungsfläche 68, die vom Ende der Rolle und von deren Achse gebildet wird, an Kränzen 69 aus Reib- bzw. Dichtungsmaterial. Diese Kränze 69, durch die die Achsen der Rollen hindurchgehen, werden von nicht dargestellten, an sich bekannten Mitteln vor den Ringen 39 und 40 befestigt. Die Lager, die die Achsen tragen, sind ihrerseits abgedichtet, um Leckverluste zu vermeiden, die sich sonst sehr leicht ergeben könnten durch die Bewegungen in Umfangs- und/oder Radialrichtung. Die Kanten 70 der Kränze 69 stehen in Berührung mit den Rändern 36 der Matrizen 6, 6 a, 61, 62 bzw. im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit den Rändern der Kammern 35 an den Enden der Matrizen 6, 6 a, 61, 62, und sie bilden eine zusätzliche Dichtung.

Die Abdichtung in Längsrichtung und in Umfangsrichtung zwischen den Sektoren A und B (Fig. 10) der Fluidverteilerkammern 10 und 11, die zwischen den Gehäusewänden 8 und 9 und den Matrizen 6, 6 a bzw. 61, 62 liegen, wird gebildet von einer elastischen und dichten Haltevorrichtung der Rollen, die eine Rinne 71 (Fig. 10 und 11) aufweist. Letztere ist parallel zur Rolle 59, 60 mit ihrem Boden an der stationären Gehäusewand 8 bzw. 9 befestigt. Ein metallisches, flexibles Band 72, das mit einem Ende auf der Längskante 73 der Rinne befestigt ist, umschlingt die Rolle 59, 60 über einen Teil von deren Umfang und stützt sich auf der zweiten Längskante 74 der Rinne 71 ab. Das andere Ende des Bandes 72 ist an einer elastischen Zugvorrichtung befestigt, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Feder 75 besteht, deren Zugkraft direkt oder unter Zwischenschaltung eines gespannten Bandes 76 und einer Rolle 77 wirkt. Nach einer möglichen erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das Band 72, das die Abdichtung durch Reibung auf einem Abschnitt der Rolle 77 und durch Anlage an der abgerundeten Kante 74 der Rinne 71 gewährleistet, aus einer Mehrzahl von Bändern 72, die Seite an Seite ohne Zwischenraum angeordnet sind.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die elastische Zugvorrichtung gemeinsam für zwei Rollen-Abdichtvorrichtungen vorgesehen ist, welche die Abdichtung zwischen den Sektoren A und B gewährleisten.

Den Drehantrieb für die Matrizen 6, 6 a, 61, 62 und die Rollen 57 bis 60 erhält man unter Zwischenschaltung von Ritzeln, deren Synchronisation durch Vorgelege gewährleistet wird. Die Antriebsmittel entsprechen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9, wobei zwei Matrizen und zwei Dichtungs- Rollen 57, 58 zwischen den Matrizen vorgesehen sind, und sie sind stromab des Wärmetauschers dargestellt. Um die Erläuterung der Ausgestaltung gemäß Fig. 12 zu vereinfachen, sind lediglich die auf einer Seite zwischen den Sektoren A und B vorgesehenen Dichtungseinrichtungen dargestellt. Ferner wurde die Darstellung der verschiedenen Vorgelegezüge in ein und dieselbe Ebene verlegt. Zur Unterscheidung der verschiedenen Rollen 57 bis 60 dienen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 10.

Die Matrizen 6, 6 a, 61, 62 werden angetrieben von einem unabhängigen Motor, einer Turbine oder einer Zapfwelle der Turbine (zeichnerisch nicht dargestellt), und zwar unter Zwischenschaltung eines Ritzels 80. Das Ritzel 80 greift in Zahnräder 79 und 52 ein, die am Ende derjenigen Wellen 51 sitzen, deren andere Enden die mit den Zahnkränzen 56 zusammenwirkenden Zahnrädern 78 und 54 tragen. Der auf diese Weise gebildete Getriebezug gestattet es, die Matrizen 6, 6 a, 61, 62 in der gleichen Richtung anzutreiben.

Der Antrieb der Rollen 57 bis 60 erfolgt unter Zwischenschaltung der Zahnstangen bzw. -kränzen 56 der Matrizen 6, 6 a, 61, 62. Ein Ritzel 82 das im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels unabhängig vom Getriebezug für den Antrieb der Matrizen ist, greift in den Zahnkranz 56 ein und überträgt die Drehbewegung auf die Rolle 57 unter Zwischenschaltung der Getriebestufe 83. Auf diese Getriebestufe ist ein Ritzel 84 aufgekeilt, das mit einem Ritzel 86 zusammenwirkt, welches seinerseits fest mit der Rolle 59 verbunden ist. Der Drehantrieb der Rolle 58 erfolgt über die Umfangsflächen der Rolle 57 und Matrix 6 a, 62. Die Rolle 60 schließlich wird angetrieben unter Zwischenschaltung eines Ritzels 85, welches in Zahnkranz 56 der Austauscher-Matrix eingreift. Das Durchmesser- oder Übersetzungsverhältnis der Ritzel ist so berechnet, daß die Lineargeschwindigkeiten der angetriebenen Rollen zu denen der Matrizen passen.

Es sei darauf hingewiesen, daß man durch Veränderung des Aufbaus der Getriebezüge, die die Matrizen antreiben, jede dieser Matrizen in entgegengesetzter Richtung drehen kann. Von Interesse ist ferner die erfindungsgemäße Möglichkeit, drei Rollen 21 zwischen den Matrizen derart anzordnen, daß sich die beiden äußeren Rollen in entgegengesetzten Richtungen drehen (ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt).

Bei hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsformen können die Rollen direkt von den Getriebezügen angetrieben werden, wobei sie dann die Matrizen in Bewegung setzen.

Die Antriebseinrichtungen am stromab gelegenen Ende des Wärmetauschers werden von einem nicht dargestellten Gehäuse umschlossen. Dieses Gehäuse ist in an sich bekannter Weise mit Leitungen für die gekühlten Abgase versehen, die sich miteinander vereinigen, um die Düse 4 zu bilden.

Gleichermaßen können die Wärmetauscher drei oder mehr Ringe bzw. Matrizen aufweisen. Die axialen Abdichtvorrichtungen werden sodann zwischen den Matrizen von Anordnungen mit zwei Rollen, wie sie als Rollen 57 und 58 in Fig. 10 gezeigt sind, oder mit drei Rollen entsprechend dem Bezugszeichen 21 in Fig. 5, gebildet, oder aber abwechselnd von Vorrichtungen mit zwei oder drei Rollen.

Zusammenfassend schafft die Erfindung einen modulartig aufgebauten umlaufenden Wärmetauscher 5 für Gasturbinen. Der Wärmetauscher 5 weist mindestens zwei Wärmetauscher-Matrizen zylindrische Ringe auf, die koaxial zur Achse der Turbine angeordnet sind. Strömungen von komprimierter kalter Luft und von heißen Abgasen werden in sich ergänzende Abschnitte der Ringe geleitet. Die axialen Abdichtvorrichtungen werden gebildet von Rollen 57 bis 60, die sich parallel zur Achse der Matrizen 6, 6 a, 61, 62 erstrecken und sich mit ihren Umfangsflächen an den Umfangsflächen der Matrizen abstützen, um eine Dichtung herzustellen. Das Verteilergehäuse 19 für die Fluide bildet einen Gegenstrom-Wärmetauscher.

Claims (13)

1. Gasturbine mit rotierender Wärmetauscheranordnung und mit einer sich in Achsrichtung der Gasturbine erstreckenden und um deren Achse drehbaren als zylindrischer Ring ausgebildeten Wärmetauscher-Matrix (6)
einen Drehantrieb der die zwischen zwei ortsfesten Gehäusewänden (8, 9) angeordnete Wärmetauscher-Matrix zwischen diesen dreht,
Fluidverteiler- und Sammelkammern (10, 11) zwischen den ortsfesten Gehäusewänden (8, 9) und der Wärmetauschermatrix (6),
die stirnseitigen Enden der Gehäusewände (8, 9) und die Wärmetauscher-Matrix (6) axial verschließende ortsfeste Ringe (39, 40), wobei eine stirnseitige Dichteinrichtung (37) dazwischen angeordnet ist,
ortsfesten Fluidzuführ- und -abführeinrichtungen (7, 16, 19) vor bzw. hinter der Wärmetauscher-Matrix (6) und in Strömungsverbindung mit den Fluidverteiler- und Sammelkammern (10, 11) und
einer in Gasturbinen-Achsrichtung verlaufenden Dichteinrichtung (20, 22), die die Durchtritte für das aus der Turbine (3) ausströmende Abgas und für die vom Verdichter (1) verdichtete Luft zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zylinder-Sektoren (A, B) der Wärmetauscher-Matrix (6) trennt,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite drehbare, als zylindrischer Ring ausgebildete Wärmetauscher-Matrix (6 a) konzentrisch zur ersten Wärmetauscher-Matrix (6) angeordnet und mit dieser drehbar ist und entsprechende stirnseitige und in Gasturbinen- Achsrichtung verlaufende Dichteinrichtungen zugeordnet aufweist,
daß ein Ringraum (12) zwischen erster und zweiter Wärmetauscher- Matrix (6, 6 a) vorgesehen ist, wobei die vom Verdichter (1) verdichtete Luft über die ortsfeste Fluidzuführ- Einrichtung (25, 15, 19) und die Fluidverteilerkammer (10, 11) durch den Sektor A der beiden Wärmetauscher- Matrizen (6, 6 a) unter Wärmeaufnahme in den Ringraum (12) strömt und diesen über die ortsfeste Fluidzufuhr- Einrichtung (19, 18, 25 a, 24) zur Brennkammer verläßt, und wobei das aus der Turbine (3) ausströmende Abgas über die ortsfeste Fluidzufuhr-Einrichtung (13, 14, 19) in den Ringraum (12 a) strömt und unter Wärmeabgabe die Wärmetauscher-Matrizen (6, 6 a) im Sektor B durchströmt und zur Gasturbinen-Düse (4) abströmt, und
daß auch im Ringraum (12 bzw. 12 a) zur Trennung der aufeinanderfolgenden Sektoren (A, B) jeweils eine in Gasturbinen- Achseinrichtung verlaufende Dichteinrichtung (20 bis 22; 57 bis 60) vorgesehen ist.

2. Gasturbine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Matrizen (6, 6 a; 61, 62) an ihren Enden von Rändern (36) umgebene Kammern (35) aufweisen, die mit Dichtungs-Segmenten (37) in benachbarten Gehäuseteilen (39, 40) zusammenwirken.

3. Gasturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (37) aus Graphit bestehen.

4. Gasturbine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizen (6, 6 a; 61, 62) jeweils in der Kammer (35) einen Zahnkranz (56) aufweisen und durch einen Getriebezug mit einem mit dem Zahnkranz (56) in Eingriff stehenden Ritzel (54, 78) von einem Motor antreibbar sind.

5. Gasturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Matrizen (6, 6 a; 61, 62) durch die Anordnung eines gemeinsamen Ritzels (80) von einem gemeinsamen Motor antreibbar sind.

6. Gasturbine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Dichteinrichtung zur Trennung der Sektoren (A, B) in den Fluidverteiler- und Sammelkammern (10, 11) und/oder im Ringraum (12) mindestens eine Rolle (20, 21, 22, 57 bis 60) aufweist, deren Achse sich parallel zur Achse der Matrizen (6, 6 a; 61, 62) erstreckt und deren Mantelfläche an den die Fluidverteiler- und Sammelkammern (10, 11) radial begrenzenden Wände (Gehäusewände 8, 9; Matrizen 6, 6 a, 61, 62) anliegt.

7. Gasturbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Dichteinrichtung aus jeweils mindestens zwei vorzugsweise drei Rollen (21) besteht, deren Mantelflächen aneinander anliegen und von denen die radial innerste und die radial äußerste an der benachbarten Wand (Gehäusewand 8, 9; Matrize 6 oder 6 a; 61 oder 62) anliegt.

8. Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Dichteinrichtung zur Trennung der Sektoren (A, B) in den Fluidverteiler- und Sammelkammern (10, 11) eine Rolle (59, 60) aufweist, deren Achse sich parallel zur Achse der Matrizen (6, 6 a; 61, 62) erstreckt, deren Mantelfläche an der benachbarten Matrize (6, 61; 6 a 62) anliegt und die in einer sich parallel zu ihr erstreckenden sowie an der benachbarten Gehäusewand (8, 9) gehaltenen Rinne (71) angeordnet ist, von deren einer Längskante (73) sich ein gespanntes Band (76) unter die zugehörige Rolle (59, 60) über die andere Längskante (74) zum sich von der benachbarten Rinne (71) erstreckenden Band erstreckt und daran befestigt ist.

9. Gasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle oder Rollen (20, 21, 22, 57 bis 60) einen Druck auf die zugehörige Anlagefläche ausüben.

10. Gasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle oder Rollen (20, 21, 22; 57 bis 60) jeweils aus einem mit einem verhältnismäßig weichen Material überzogenen Rohr bestehen.

Gasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle oder Rollen (20, 21, 22; 57 bis 60) in der Umfangsrichtung der Matrizen (6, 6 a; 61, 62) und/oder radialer Richtung verstellbar sind.

12. Gasturbine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Rolle (57) durch den Kontakt ihrer Umfangsfläche mit der zugehörigen Umfangsfläche der zugehörigen Matrize drehangetrieben ist.

13. Gasturbine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle bzw. Rollen (20 bis 22; 57 bis 60) oder die Matrize bzw. Matrizen (6, 6 a; 61, 62) durch einen eigens angetriebenen Getriebezug oder mittels einer Räder-Getriebeverbindung durch den Getriebezug des jeweils anderen Funktionsteils Rolle bzw. Matrize angetrieben ist bzw. sind.